本发明提供了一种宽场超分辨自旋磁成像装置,包括：感测探头模块,体内有多个自旋感测单元,所述自旋感测单元即NV色心的金刚石样品；空间位置调节模块,用于调整所述金刚石样品的空间位置；荧光收集成像模块,用于对所述自旋感测单元发出的荧光进行空间成像；激发光产生模块,用于产生空间分布均匀的激光脉冲以激发所述自旋感测单元；微波磁场模块,用于产生均匀偏置磁场和均匀微波场,调控NV自旋能级以及操控NV色心量子态演化；梯度磁场模块,用于产生梯度磁场,控制NV色心量子叠加态演化；数据和算法处理模块,包含GPU运算单元的计算机工作站,用于进行实验控制和数据处理。